Станочные модули и гибки станочные системы

Станочные модули- разновидность гибкого производственного модуля в котором в качестве тех машины и используется в чпу

В систему станочного модуля входит:

1. Один станок чпу
2. Подсистема транспоррования загрузки и разгрузки изделий
3. Подсистема накопления и смены инструмента
4. Подсистема контроля качества изготовленых деталей
5. Внутренний накопитель заготовок обеспечивающий запас работы не менее чем на 8часов.

Станочные модули высокого уровня так же могут содержать подсистему контроля размерного износа инструмта с соответствующей поднастройкой и подсистему автоматизированой диагностики. Перечисленные подсистемы обьеденины системой управления построеной по иерархическому принципу, тоесть содержит центральну евм, осуществляющую функцию диспечера. Важнейшей состовляющей станочного модуля являеться совокупность станок-робот. Технологические возможности и конструкция робота определяет и компоновку станочного модуля (рис 1). При ленейной компановке совокупность станок робот в нее входят два станка в горизонтальной осью вращения шпинделя и робот который работает в плоской прямоугольной системе координат. В данном случае промышленный робот 1 перемещающийся по балке 2 обслуживает станки 3,4, забирая заготовки и возвращая обработаные детали на транспортирующее устройство 5. (схема А)

Паралельная компановка содержит два станка с горизонтальной осью вращения шпинделя и робот который работает в цилиндрической системе координат. Робот 1 обслуживает станки 2,3 взаемодействуя с транспортирующим устройством 4, которое расположеное между станками перпендикулярно оси вращения шпинделя (схема Б). При круговой компановке робот 1 работает в цилиндрической системе координат обслуживает 3 станка 2,3,4 с вертикальной осью вращения шпинделя. Робот и станки связаны конвеером 5. (схема В). При применении в системе станочного модуля промышленных роботов рекомендуют следующую номенклатуру деталей:

1. Гладкие и ступенчатые
2. Прямоострые и ексцентриковые
3. Плоские и обьемные детали простейшей формы размерами до 1000х1000мм, масса 1х500кг.

Для загрузки/разгрузки большой массы требуется новое конструкторское решение.

Требования к станкам:

1. Числовое програмное управление с циклом работы
2. Механизированый зажим/розжим детали
3. Автоматическая смена инструмента
4. Механизированый отвод ограждения
5. Механизированый отвод стружки
6. Автоматический контроль и диагностика

В качестве вспомогательного оборудования в системе станочного модуля используют тактовые столы которые являются накопителями заготовок. Приемные столы, столы для размещения готовых деталей заготовки доставляют со склада с помощью штабелёров. Корпусные детали закрепляются на столах спутниках, а детали типа тел вращения заранее загружают в кассету. Подсистема контроля качества представляет собой или специальную измерительную машину установленную отдельной позиции или измерительное устройство установленное в станок, на рис2 стр4 представлен станочный модуль для обработки тел вращения. В систему модуля входят токарный станок1, сверлильный станок5, многооперационный станок 2, инструментальный магазин4, позиция загрузки и загрузки6. Промышленный робот7 выполняет роль универсальной транспортной системы внутри модуля и обеспечивает поток деталей и инструмента, заготовки подаются на позицию 6 в кассетах, далее поочередно захватывается роботом и передается в определённую позицию. Контроль готовых деталей и полуфабрикатов может осуществляться автоматическим измерительным устройством на любой стадии обработки. Готовые детали передаются роботам на позицию разгрузки.

 

Гибки станочные системы(ГСС)

ГГС содержит набор переналаживаемых в соответствии с номенклатурой заготовок автоматически действующих станком связанным общим автоматическим с транспортом и системой управления. Использование ГСС позволяет повысить производительность, стабилизировать качество обработки, сократить число обслуживающего персонала, и уменьшить производственные площади. По компоновке различают: системы линейного., одно или много рядной компоновки, система модульной компоновки. При линейной компоновке станки устанавливают в один или несколько рядов. А транспортно-накопительную ось системы располагают параллельно рядам. Для круговой компоновки характерна установка станков вокруг центрального стола накопителя, системы модульной компоновки содержат станочные модули. Рисунок 3стр5 представлена станочная система типа Аск10, для обработки корпусных деталей. Станочная система участка содержит группу многооперационных сверлильно-фрезерно-расточных станок с ЧПУ, разметочную машину1, контрольно-измерительную машину4, автоматическую транспортно-накопительную подсистему5, станок для подготовки баз2. Станочная система предназначена для обработки корпусных деталей из серого чугуна сериями по 10-15 штук при общей номенклатуре выпуска до 50ти наименований, основным оборудованием системы является многооперационные станки. На станках осуществляется черновая, получистовая и чистовая обработка плоскостей, пазов и уступов, сверление растачивание зенкерование отверстий, нарезание резьбы в отверстиях, контурное фрезерование. Станки имеют горизонтальный шпиндель с устройством для автоматической сменой инструмента и крестовой стол. Станки оснащены магазином до 36 инструментов, время смены инструмента составляет 6-8сек. Для проверки литых поступающих заготовок в станочной системе предусмотрела координатно разметочная машина ВЕ111А. Измерения и разметка осуществляется сменным наконечником, которые нащупывает или размещает.

На рис4стр6 представлен автоматический участок типа АСВ построенный по секционному модульному принципу, каждая станочная секция состоит из двух станков 1,2, станки расположены попарно и перпендикулярно транспортированию. На рис5 представлен станочные секции с использованием роботов различной конструкции.

 

Тема #15

 

Автоматизированные участки

Состав участка типа АСВ:

Токарные станки ЧПУ

Сверлильно-фрезерные станки

Многооперационные станки

 

Транспортеры-накопители применяются преимущественно в автоматических линиях с жесткой меж-агрегатной связью и принудительной транспортировкой деталей (линии из агрегатных станков для корпусных деталей, линии ступенчатых валов и др.) Они работают во взаимодействии с шаговыми транспортерами, поворотными столами и конструктивно идентичны с шаговыми транспортерами.

….транспортера накопителя, манипулятор 3, представляющую собой самоходную тележку со свободной поворотной платформой, забирая груз с платформы транспортера накопителя, манипулятор доставляют его на столы 4.

 

Устройство для удалении стружки приведено на (рис9)

Конвеер1 являющийся частью станка 2 наполняет емкость3 стружкой, которая по роликовому конвееру4 подается на укладчик с гидравлическим приводом5. Укладчик перемещается по рельсам6 которые расположены перпендикулярно конвейеру накопителю. Емкость попадает на конвейер накопитель, который доставляет ее в секцию сбора стружки.

 

Секция сбора стружки(рис10)

обслуживает манипулятор 1, который подает стружковою емкость на манипулятор кантователь, который высыпает стружку из емкости в контейнер3. С контейнера стружка удаляется за пределы участка. Станки комплектуют стандартным режущим инструментом. Для крепления режущего инструмента используют державки, цанговые патроны, переходные втулки. Зажим и разжим заготовок осуществляется от гидравлических, пневмо, электрических приводов. Комплект контрольно- измерительного оборудования входит прибор для размерного настраивания инструмента вне станка и проверочная плита с измерительным инструментом. Общая планировка участка построена по секционному принципу показана на рисунке 11.

 

 

Тема #16

 

АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ

 

1. Общее понятие и определение

Автоматические линии предназначены для изготовление деталей в условиях крупносерийного и массового производства и является основными средствами комплексной автоматизации. Она представляет собой совокупность технологического оборудования которое установлено в соответствии с технологическим процессом обработки соединённое автоматическим транспортом, функции человека при этом сводятся к контролю оборудования и его под настройкой. Автоматическая линия (рис12) состоит из технологического агрегата1 - машины которая выполняет одну или несколько операций технологического процесса, транспортного агрегата2- машины которые выполняют межоперационные транспортные операции, накопителя заготовок3- устройство для приема хранения и выдачи заготовок и полуфабрикатов. Автоматические линии могут быть операционными(для определенного вида обработки) и комплексными(система автоматических линий). Автоматический цех- производственная единица, в которой сосредоточены технологические потоки состоящие из систем автоматических линий. Автоматические линии бывают:

1. Жесткие синхронные (характеризуются отсутствием межоперационным запасом в таких ал загрузка обработка, разгрузка и перемещение от станка к станку осуществляется одновременно остановка одного агрегата приводит к остановке всей линии)
2. Гибкие асинхронные (характеризуются наличием запаса, что позволяет не останавливать всю автоматическую линию при остановке какого- либо агрегата)

Спутниковые (линия в которой заготовке базируются, обрабатываются, транспортируются в приспособлении- спутнике)

1. Без спутниковые
2. Сквозные
3. Не сквозные
4. Разветвлённые
5. Не разветвлённые  

По степени транспортирования заготовок:

1. Стационарные
2. роторные

По компоновке:

1. Линейные
2. Кольцевые
3. Прямоугольные
4. Зигзагообразные

 

Однопоточные, многопоточные(с зависим/независим)

По расположению:

1. Поперечным
2. Продольным
3. Угловым расположением тех оборудования

 

 

2. Автоматические линии для обработки корпусных деталей

 

АЛ. Предназначен для обработки трудных корпусных деталей. (рис 13) компоновка. Агрегатные станки предназначены для обработки конкретных изделий. Их собирают из специальных нормированных узлов. На рис14 приведены варианты компоновок различных агрегатных станков:

А- со стационарным приспособлением

Б- с поворотным делительным столом

В- с поворотным делительным барабаном

Г- с центральной колонной

Д- прямолинейным перемещением детали

Основными унифицированными единицами являются: силовые узлы, многопозиционные устройства, базовые корпусные детали, шпиндельные узлы, зажимные приспособления. На рис15 приведен привод главного движения самодействующей головки выполненной в виде отдельного блока. Используя унифицированные узлы можно компоновать переналаживаемые агрегатные станки для автоматических линий групповой обработки. На рисунке 16 приведены переналаживаемые агрегатные станки.

 

3. Автоматические линии для обработки тел вращения

· Детали типа валов(длинна превышает диаметр)

· Детали типа диск или кольцо(диаметр превышают длину)

 

Для валов используют токарно-копировальные токарные автоматы, для дисков горизонтальные и вертикальные многошпиндельные токарные автоматы(рис17).

Токарные автоматы могу быть последовательного и параллельного действия.

Вначале линии установлен бункер1 для накопления и выдачи заготовок и магазин7. Транспортные устройства(конвейеры) подводный 5 и отводной4, подемники2 и гибкая лоточная система6 передает заготовки из бункера к многошпиндельным автоматам3, обработанные кольца прессом для нанесения клейма8. На рисунке 20 представлена роторная автоматическая линия. Роторные линии комплектуют из роторных автоматов1, на которых обработка деталей выполняется в процессе непрерывного транспортирования. Перемещение заготовки от одного ротора к другому осуществляется транспортным ротором2.

 

4. Переналаживаемые автоматические линии

ПАЛ- предназначены для изготовления 2-10 аналогичных по конструкции, служебному назначению и тех обработки, близких по размерам деталей.

Переналаживание может быть автоматическим или вручную. На рис21 представлен автомат для обработки корпусов редукторов. 330дет/час, переналаживание осуществляется в течении 4 часов.

 

Тема #17